JPH10253649A - 渋滞監視システム - Google Patents

渋滞監視システム

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Publication number
JPH10253649A
JPH10253649A JP6131197A JP6131197A JPH10253649A JP H10253649 A JPH10253649 A JP H10253649A JP 6131197 A JP6131197 A JP 6131197A JP 6131197 A JP6131197 A JP 6131197A JP H10253649 A JPH10253649 A JP H10253649A
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JP
Japan
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speed
vehicle
road
measurement line
image processing
Prior art date
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Pending
Application number
JP6131197A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Haruyama
浩 春山
Morihito Shiobara
守人 塩原
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来システムでは、入力された道路画像から
個々の車両夫々の速度を算出しているため、隣接する映
像フレーム間で個々の車両の関連付けを行わなければな
らず、高速の処理能力が要求され、処理装置が高価かつ
大型となる。 【解決手段】 道路画像上に設定した計測ラインを基準
として計測ラインに最も近い車両の特徴量について所定
周期における移動距離から速度を計測する速度計測手段
S6と、速度計測手段で得られた複数の車両の速度を平
均して平均速度を算出する平均速度算出手段S8と、平
均速度を所定の基準値と比較して渋滞判定を行う渋滞判
定手段S10とを有する。速度計測手段では計測ライン
に最も近い車両の特徴量について速度を計測するので道
路画像に複数の車両が存在する場合に所定周期をおいた
2つの道路画像で個々の車両の関連付けを行う必要がな
く、画像処理の負荷が軽減される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は渋滞監視システムに
関し、道路画像から渋滞監視を行うシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、道路の渋滞監視を行う場合、超音
波式やループコイル式のトラフィックカウンタを道路に
設置して車両の通過台数や速度を計測している。また、
最近ではビデオカメラで道路映像を撮像し、画像処理に
よって車両の通過台数や速度等を算出することも行われ
ている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の超音波式やルー
プコイル式のトラフィックカウンタでは、それを設置し
ている道路断面の交通状況しか知ることができず、道路
の2次元的な交通状況が分らないという問題がある。ま
た、従来の画像処理を用いた監視システムでは、道路の
2次元的な交通状況を知ることができる。しかし、入力
された道路画像から個々の車両夫々の速度を算出してい
るため、各画像フレーム内でリアルタイムに個々の車両
を認識し、隣接する映像フレーム間で個々の車両の関連
付けを行わなければならず、高速の処理能力が要求さ
れ、処理装置が高価かつ大型となるという問題があっ
た。
【0004】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
渋滞判定のための画像処理の負荷を軽減でき画像処理装
置のコストダウンや小型化が可能となり、また、渋滞判
定以外の処理の実行が可能となる渋滞監視システムを提
供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、道路を撮像した道路画像から車両の特徴量を抽出
し、上記道路画像上に設定した計測ラインを基準として
上記計測ラインに最も近い車両の特徴量について所定周
期における移動距離から速度を計測する速度計測手段
と、上記速度計測手段で得られた複数の車両の速度を平
均して平均速度を算出する平均速度算出手段と、上記平
均速度を所定の基準値と比較して渋滞判定を行う渋滞判
定手段とを有する。
【0006】このように、速度計測手段では計測ライン
に最も近い車両の特徴量について速度を計測し、計測ラ
インから遠い他の車両の特徴量については速度を計測し
ないので道路画像に複数の車両が存在する場合に所定周
期をおいた2つの道路画像で個々の車両の関連付けを行
う必要がなく、また上記関連付けが不要なために車両の
特徴量としても水平エッジの投影値のように簡単な特徴
量を抽出するだけで良く、画像処理の負荷が軽減され
る。
【0007】請求項2に記載の発明は、請求項1記載の
渋滞監視システムにおいて、前記渋滞判定手段の判定結
果に基づいて、前記速度計測手段で用いる計測ラインを
前記道路画像上に追加設定し、各計測ライン毎に最も近
い車両の特徴量について速度を計測させる計測ライン設
定手段を有する。このように、渋滞判定結果に基づいて
渋滞が発生しそうな状況や渋滞が発生した場合に計測ラ
インを追加設定することにより画像処理の負荷は多少重
くなるが複数の計測ライン夫々の近傍における渋滞状況
を詳細に監視できる。
【0008】
【発明の実施の形態】図2は本発明システムの一実施例
のブロック図を示す。同図中、カメラ10は道路12の
映像を車両14が遠ざかる向きに撮像する。この道路の
画像信号は画像処理装置16に供給される。画像処理装
置16は個々の画像フレームから車両の特徴量を抽出
し、この特徴量から車両の速度を計測し、複数の車両の
平均速度を求め、この平均速度から道路が渋滞してる
か、又は混雑してるか、又は自然流かを判定する。この
交通状況の判定結果はカメラ10で得られた画像信号と
共に通信装置18からネットワーク20を通して監視セ
ンタ22へ供給される。
【0009】監視センタ22には他の複数の画像処理装
置から道路状況の判定信号及び画像信号が供給され、各
地点の交通状況が集中監視させる。図1は画像処理装置
16が実行する処理のフローチャートを示す。同図中、
ステップS2の初期設定で、画面上での縦方向の位置と
画面内の道路上での距離とを対応付ける距離テーブルを
作成し、道路の車線単位で処理を伝えるように処理エリ
アを車線毎に設定する。ステップS4では映像フレーム
を常に直前の映像フレームと比較し、同一画素位置で輝
度値に差がある場合は、平均背景の同一画素位置の輝度
値を+a(例えばa=1今回の映像フレームの輝度値が
大きいとき)、又は−a(例えばa=1今回の映像フレ
ームの輝度値が小さいとき)することを繰り返し、平均
背景を作成、更新する。
【0010】次に、速度計測手段に対応するステップS
6で速度計測処理を行い、画面上の特定の車両の速度を
計測する。次に平均速度算出手段に対応するステップS
8で平均速度算出処理を行い、複数の車両の平均速度を
算出する。この後、渋滞判定手段に対応するステップS
10で渋滞判定処理を行い、判定結果を監視センタに通
知する。更に計測ライン設定手段に対応するステップS
12で計測ライン設定処理を行い、渋滞判定結果に従っ
て画面上での計測ラインを1本又は複数本に設定する。
この後ステップS4に進み、ステップS4〜S12を繰
り返す。
【0011】図3は速度計測処理のフローチャートを示
す。同図中、ステップS20では所定の画像処理周期Δ
tで道路画像を取り込み、ステップS22で車両の特徴
量を抽出する。ここでは、取り込んだ道路画像と平均背
景との差分をとり、この差分画像に対して水平エッジを
抽出する。そして抽出した水平エッジを垂直軸に投影
し、ノイズを除去するために、得られた投影値のうち所
定の閾値(この閾値は投影面にうつる車両の幅に基づい
て予め決められている)を越える投影値を特徴量として
抽出する。例えば図4(A),図5(A),図6(A)
夫々に示す道路画像では図4(B),図5(B),図6
(B)夫々に示す水平エッジ及び特徴量が抽出される。
【0012】次にステップS24で車両の特徴量が抽出
されたか否かを判別し、抽出されなかった場合はステッ
プS26で最初の速度計測処理を開始してからの経過時
間、又は前回の特徴量抽出時からの経過時間が所定時間
M(Mは例えば10sec)以上か否かを判別する。ここ
で、経過時間<Mの場合は処理を終了する。経過時間≧
Mの場合はステップS28に進み、通過車両がないため
速度は自然流(混雑なし)と判定して処理を終了する。
【0013】ステップS24で特徴量が抽出されている
と判別されればステップS30に進み、予め定められて
いる計測ラインLから車両走行側(垂直軸の上側)で、
最も計測ラインLに近い特徴量Pn を抽出する。次にス
テップS32で距離テーブルを用いて計測ラインLから
抽出した特徴量Pn までの距離Xn を算出する。この
後、ステップS34で前回処理した画像フレームで抽出
した特徴量Pn-1 があるか否かを判別し、特徴量Pn-1
がなければ処理を終了し、特徴量Pn-1 があればステッ
プS36に進む。
【0014】ステップS36では今回処理で得られた特
徴量Pn の距離Xn が前回処理で得られた特徴量Pn-1
の距離Xn-1 以上か否かを判別する。Xn <Xn-1 の場
合は特徴量Pn が特徴量Pn-1 とは別の車両であるとし
て処理を終了する。例えば図4(A),図5(A),図
6(A)夫々の道路画像がこの順に処理される場合、図
5(A)の状態から図6(A)の状態に進んだ場合が図
中Aで示す車両が遠ざかりBで示す車両が出現してお
り、上記の場合に相当する。
【0015】一方、Xn ≧Xn-1 の場合は特徴量Pn
n-1 とが同一車両であるとしてステップS38に進
む。図4(A)の状態から図5(A)の状態に進んだ場
合が上記の場合に相当する。ステップS38では画像処
理周期Δtを用いて次式により車両の速度Vn を算出し
て処理を終了する。
【0016】
【数1】
【0017】このように、速度計測処理S6では計測ラ
インLに最も近い車両の特徴量について速度を計測し、
計測ラインLから遠い他の車両の特徴量については速度
を計測しないので、道路画像に複数の車両が存在する場
合に所定周期をおいた2つの道路画像で個々の車両の関
連付けを行う必要がなく、また上記関連付けが不要なた
めに車両の特徴量としても水平エッジの投影値のように
簡単な特徴量を抽出するだけで良く、画像処理の負荷が
軽減される。
【0018】図7は平均速度算出処理のフローチャート
を示す。同図中、ステップS40で速度Vn を算出した
時刻Tn と、その前に速度Vn-1 を算出した時刻Tn-1
とを用いて、その間の経過時間が所定時間M以下か否か
を判別する。Tn −Tn-1 >Mの場合は所定時間M内に
複数回、車速が得られてないため、車速Vn を移動平均
のための最初の車速とするためにステップS42でカウ
ンタCに1をセットし、速度Vn にカウンタCの値を割
り付けて処理を終了する。
【0019】一方、Tn −Tn-1 ≦Mの場合はステップ
S44に進み車速Vn にカウンタCの値を割り付ける。
次にステップS46でカウンタCの値が所定値m(mは
例えば49)以上か否かを判別し、C<mの場合はステ
ップS48でカウンタCの値を1だけインクリメントし
て処理を終了する。C≧mの場合はステップS50に進
み、速度Vn から逆上って速度Vn-m までのm+1個の
速度から次式により平均速度Vavを算出する。
【0020】
【数2】
【0021】この後、ステップS52でカウンタCの値
を所定値α(αは例えば10)だけデクリメントして処
理を終了する。つまり、(2)式により移動平均を求め
ている。なお、このステップS52ではカウンタCの値
に1をセットしても良い。図8は渋滞判定処理のフロー
チャートを示す。同図中、ステップS60では平均速度
avが速度VA (VA は例えば20km/h)以下か否
かを判別し、Vav≦VA のときはステップS62で重渋
滞と判定する。Vav>VA のときはステップS64に進
み、平均速度Vavが速度VB (VB は例えば40km/
h)以下か否かを判別してVav≦VB のときはステップ
S66で軽渋滞と判定する。Vav>VB のときはステッ
プS68に進み、平均速度Vavが速度VC (VC は例え
ば60km/h)以下か否かを判別してVav≦VC のと
きはステップS70で混雑と判定する。またVav>VC
のときはステップS72で自然流(混雑なし)と判定す
る。上記のステップS62,S66,S70,S72の
いずれかの判定を行うと処理を終了する。
【0022】図9は計測ライン設定処理のフローチャー
トを示す。同図中、ステップS80では重渋滞又は軽渋
滞と判定されたか否かを判別し、渋滞の場合にはステッ
プS82で計測ラインLの他に計測ラインL’,L”を
設定する。計測ラインL’,L”夫々は図10に示すよ
うに計測ラインLよりも垂直軸の上側の所定位置に設定
される。ステップS80で渋滞でない場合はステップS
84で混雑と判定されたか否かを判定し、混雑の場合に
はステップS86で計測ラインLの他に計測ラインL”
を設定する。混雑でない場合はステップS88で設側ラ
インLだけを設定して処理を終了する。
【0023】このように計測ラインLの他に計測ライン
L’,L”を設定した場合にはステップS6,S8,S
10の各処理では計測ラインLと同様に計測ライン
L’,L”夫々についても速度計測,平均速度算、渋滞
判定を行う。これによって例えば渋滞発生時には渋滞の
末尾位置が計測ラインL’又はL”のどの位置かまで詳
細に判定することができる。勿論計測ラインL’,L”
を追加設定すると画像処理の負荷は多少重くなるが、渋
滞が発生しそうな混雑した状態や、渋滞が発生している
場合には渋滞の末尾位置がどこか等の詳細状況を知るこ
とが重要である。
【0024】このように本実施例では渋滞判定のための
画像処理の負荷を軽減できるため、画像処理装置16の
コストダウンや小型化が可能となる。また、この画像処
理装置16で落下物検出処理、停止車両検出処理、車両
火災検出処理、異常走行車両検出処理等の他の処理を実
行することが可能となる。
【0025】
【発明の効果】上述の如く、請求項1に記載の発明は、
道路を撮像した道路画像から車両の特徴量を抽出し、上
記道路画像上に設定した計測ラインを基準として上記計
測ラインに最も近い車両の特徴量について所定周期にお
ける移動距離から速度を計測する速度計測手段と、上記
速度計測手段で得られた複数の車両の速度を平均して平
均速度を算出する平均速度算出手段と、上記平均速度を
所定の基準値と比較して渋滞判定を行う渋滞判定手段と
を有する。
【0026】このように、速度計測手段では計測ライン
に最も近い車両の特徴量について速度を計測し、計測ラ
インから遠い他の車両の特徴量については速度を計測し
ないので道路画像に複数の車両が存在する場合に所定周
期をおいた2つの道路画像で個々の車両の関連付けを行
う必要がなく、また上記関連付けが不要なために車両の
特徴量としても水平エッジの投影値のように簡単な特徴
量を抽出するだけで良く、画像処理の負荷が軽減され
る。
【0027】また、請求項2に記載の発明は、請求項1
記載の渋滞監視システムにおいて、前記渋滞判定手段の
判定結果に基づいて、前記速度計測手段で用いる計測ラ
インを前記道路画像上に追加設定し、各計測ライン毎に
最も近い車両の特徴量について速度を計測させる計測ラ
イン設定手段を有する。このように、渋滞判定結果に基
づいて渋滞が発生しそうな状況や渋滞が発生した場合に
計測ラインを追加設定することにより画像処理の負荷は
多少重くなるが複数の計測ライン夫々の近傍における渋
滞状況を詳細に監視できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明システムのメイン処理のフローチャート
である。
【図2】本発明システムのブロック図である。
【図3】速度計測処理のフローチャートである。
【図4】本発明を説明するための図である。
【図5】本発明を説明するための図である。
【図6】本発明を説明するための図である。
【図7】平均速度算出処理のフローチャートである。
【図8】渋滞判定処理のフローチャートである。
【図9】計測ライン設定処理のフローチャートである。
【図10】本発明を説明するための図である。
【符号の説明】
10 カメラ 12 道路 14 車両 16 画像処理装置 18 通信装置 20 ネットワーク 22 監視センタ S6 速度計測処理

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 道路を撮像した道路画像から車両の特徴
    量を抽出し、上記道路画像上に設定した計測ラインを基
    準として上記計測ラインに最も近い車両の特徴量につい
    て所定周期における移動距離から速度を計測する速度計
    測手段と、 上記速度計測手段で得られた複数の車両の速度を平均し
    て平均速度を算出する平均速度算出手段と、 上記平均速度を所定の基準値と比較して渋滞判定を行う
    渋滞判定手段とを有することを特徴とする渋滞監視シス
    テム。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の渋滞監視システムにおい
    て、 前記渋滞判定手段の判定結果に基づいて、前記速度計測
    手段で用いる計測ラインを前記道路画像上に追加設定
    し、各計測ライン毎に最も近い車両の特徴量について速
    度を計測させる計測ライン設定手段を有することを特徴
    とする渋滞監視システム。
JP6131197A 1997-03-14 1997-03-14 渋滞監視システム Pending JPH10253649A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111275968A (zh) * 2020-02-12 2020-06-12 公安部交通管理科学研究所 一种信号控制路***通拥堵评价方法、装置及***
WO2022007122A1 (zh) * 2020-07-08 2022-01-13 谢超奇 群体迁移速度测量***及方法

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